JP2017083246A - 空洞検知装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】地中レーダを用いて、軌間内及び左右いずれの軌間外においても路盤内部の空洞を検知する空洞検知装置を提供する。【解決手段】空洞検知装置1は、線路における路盤内部の空洞を検知するための装置であり、台車2と、地中レーダ3と、支持部4とを備える。台車2は、線路の軌道を走行可能である。地中レーダ3は、地中の空洞を検知可能である。支持部4は、台車に設けられ、地中レーダ3のアンテナ31を支持する。支持部4は、地中レーダ3のアンテナ31を軌間内から軌間外の所定範囲までレールに直交する左右いずれの方向にもスライド可能に支持する。【選択図】図5
Description
本発明は、鉄道の線路における路盤内部の空洞を検知するための空洞検知装置に関する。
鉄道の線路における路盤内部に空洞が発生することがある。そのような空洞は、線路の検査によって発見され、路盤が補修される。従来から、路盤内部の空洞を検知する装置が知られている(特許文献1参照)。線路とは、列車又は車両を走らせるための通路であって、軌道及びこれを支持するために必要な路盤、構造物を包含する地帯である(非特許文献1の番号101)。路盤とは、軌道を支えるための構造物である(非特許文献1の番号111)。この装置は、路盤内部にある空洞を地中レーダで検知する(特許文献1の段落0012参照)。この装置の地中レーダは、軌間内、すなわち左右のレール間における路盤内部の空洞を検知する(特許文献1の図1参照)。図7に示されるように、路盤8の内部に発生する空洞81は、軌間内(左右のレールRの間)に発生するだけでなく、軌間外に発生することもある。しかし、このような装置では、軌間内に発生する空洞81aは検知できるが、軌間外に発生する空洞81bを検知することができない。
また、線路下にある支障物を地下レーダを用いて検知する地下レーダ専用台車が提案されている(特許文献2参照)。この地下レーダ専用台車は、地下レーダのアンテナを水平方向に伸びるアームで支持し、軌間外の線路下にある支障物を検知する(特許文献2の図1及び図2参照)。軌間内の線路下にある支障物を検知しようとする場合、このアームは、アンテナを軌間外に位置させたまま軌間内に向ける(特許文献2の図3参照)。
このような地下レーダ専用台車において、支障物を検知する地下レーダを、空洞を検知する地中レーダに替えた装置が考えられる。しかしながら、そのような装置は、アンテナがアームによって片持ち支持されるので、地中レーダのアンテナが重い場合、アームを伸縮可能に構成することと、アームの強度を確保することを両立させることが難しい。さらに、反対側の軌間外における路盤内部の空洞を検知するためには、台車全体を方向転換する必要があり、その方向転換の作業が容易ではない。
JIS E 1001:2001 「鉄道−線路用語」
本発明は、上記問題を解決するものであり、地中レーダを用いて、軌間内及び左右いずれの軌間外においても路盤内部の空洞を検知する空洞検知装置を提供することを目的とする。
本発明の空洞検知装置は、線路における路盤内部の空洞を検知するための装置であって、線路の軌道を走行可能な台車と、地中の空洞を検知可能な地中レーダと、前記台車に設けられ、前記地中レーダのアンテナを支持するための支持部とを備え、前記支持部は、前記地中レーダのアンテナを軌間内から軌間外の所定範囲までレールに直交する左右いずれの方向にもスライド可能に支持することを特徴とする。
この空洞検知装置において、前記支持部は、レールに直交する方向に設けられた長尺状の固定フレームと、その固定フレームにスライド可能に支持される長尺状の可動フレームとを有し、前記アンテナは、前記可動フレームに取り付けられることが好ましい。
この空洞検知装置において、前記固定フレームは、着脱可能に前記台車に設けられ、溝部を有し、断面形状が4回対称の回転対称であり、前記可動フレームは、前記溝部と係合して前記固定フレームに対してスライドすることが好ましい。
この空洞検知装置において、前記台車は、軌道を自走可能な軌道自転車と連結するための連結部を有することが好ましい。
本発明の空洞検知装置によれば、地中レーダのアンテナが軌間内から軌間外までレールに直交する左右いずれの方向にもスライド可能であるので、軌間内及び左右いずれの軌間外においても路盤内部の空洞を検知することができる。
本発明の一実施形態に係る空洞検知装置を図1乃至図6を参照して説明する。図1乃至図4に示されるように、空洞検知装置1は、線路における路盤内部の空洞を検知するための装置であり、台車2と、地中レーダ3と、支持部4とを備える。台車2は、線路の軌道を走行可能である。地中レーダ3は、地中の空洞を検知可能である。支持部4は、台車に設けられ、地中レーダ3のアンテナ31を支持する。本実施形態では、地中レーダ3のアンテナ31は、地中レーダ3の本体と一体に構成されている。このため、図において、地中レーダ3の符号と、アンテナ31の符号を同じ部分に付している。
支持部4は、長尺状の固定フレーム41と、長尺状の可動フレーム42とを有する。固定フレーム41は、レールに直交する方向に設けられる。可動フレーム42は、固定フレーム41にスライド可能に支持される。
図5に示されるように、支持部4は、地中レーダ3のアンテナ31を軌間内から軌間外の所定範囲までレールに直交する左右いずれの方向にもスライド可能に支持する。軌間外の所定範囲は、路盤の施工基面の横幅を考慮して決められ、例えば、レールから外側に約50cmまでの範囲である。なお、施工基面とは、路盤の高さの基準面である(非特許文献1の番号112)。
このように、空洞検知装置1は、地中レーダ3のアンテナ31が軌間内から軌間外までレールに直交する左右いずれの方向にもスライド可能であるので、軌間内及び左右いずれの軌間外においても路盤内部の空洞を検知することができる。
空洞検知装置1の各構成をさらに詳述する。台車2は、1対の前輪22と、1対の後輪23と、台車枠24とを有する(図4参照)。台車枠24は、金属製の骨組みを有し、前輪22及び後輪23の車軸を支持し、軸距(車軸間の距離)を一定に保つ。台車枠24の中間部分は、車輪22、23よりも高い位置にあり、支持部4を支持棒25によって吊り下げている。
地中レーダ3は、アンテナ31から下に向けて電波を放射し、反射された電波をアンテナ31で受信し、路盤内部に空洞があれば、それを検知する。本実施形態では、アンテナ31は、地中レーダ3の本体と一体に構成され、平面視でレールに直交する方向に長い長方形である。
支持部4は、上側に固定フレーム41、その真下に可動フレーム42を有する。固定フレーム41は、2本あり、はしごのように横桟によって平行に接続されている。同様に、可動フレーム42は、2本あり、はしごのように横桟によって平行に接続されている。
図6に示されるように、固定フレーム41は、下部に、溝部43を有する。溝部43は、下側の開口部が奥よりも幅が狭くなっている。可動フレーム42は、固定フレーム41の溝部43に対応する形状の凸部を有し、溝部43と係合して固定フレーム41に対してスライドする。なお、可動フレームに溝部を形成し、固定フレームにその溝部に対応する形状の凸部を設けてもよい。また、固定フレーム及び可動フレームにリニアガイド等の直動部品を用いてもよい。
このように、空洞検知装置1は、可動フレーム42が固定フレーム41に対してスライドすることによって地中レーダ3のアンテナ31が左右方向に移動するので、アンテナ31を伸縮するアームで支持する必要がなく、構成が容易である。
固定フレーム41は、台車2の支持棒25にねじ留めされており、すなわち、着脱可能に台車2に設けられる(図4参照)。固定フレーム41の断面形状は、4回対称の回転対称であり、すなわち、1/4回転すると元の形状と重なる。固定フレーム41は、溝部43を4本有し、そのうち固定フレーム41の下部にある1本の溝部43が可動フレーム42と摺動する。溝部43は、その摺動によって摩耗が進行する。固定フレーム41の溝部43が所定の摩耗量以上に摩耗したら、取り外され、中心軸まわりに90°回転し、再び支持棒25にねじ留めされる。4本の溝部43が全て摩耗すると、固定フレーム41が取り替えられる。
このように、固定フレーム41は、着脱可能に台車2に設けられ、断面形状が4回対称の回転対称であるので、溝部43が摩耗したときの取り替えの頻度が1/4に低減される。
台車2は、連結部21を有する。連結部21は、空洞検知装置1を軌道を自走可能な軌道自転車と連結する。
連結部21は、連結棒26が接続される構造を有する。軌道自転車は、連結棒26を介して台車2に連結される。空洞検知装置1は、軌道自転車によって、推進される。軌道自転車は、レール上を走行する機械であり、作業員が線路等の保守の際に、移動する手段として用いられる(例えば、特開2015−9607号公報「軽量軌道自転車」参照)。
このように、空洞検知装置1は、軌道自転車に連結されて移動するので、移動しながら効率的に検査を行うことができる。また、空洞検知装置1を軌道自転車で推進する(押して進む)ことにより、軌道自転車に乗った作業員は、前方の空洞検知装置1を見ながら、軌道自転車を走行させるので、前方の安全を確認しながら検査の作業を行うことができる。
本実施形態の空洞検知装置1は、上記の構成の他、自己の位置を測定するためのGPSポール5と、前方を照らす前照灯6と(図2参照)、走行距離を測定するためのエンコーダを取り付けるための板7とを有する(図1参照)。なお、GPSポール5及び前照灯6は、オプションであるので、図2以外では図示を省略している。
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、空洞検知装置1は、軌道自転車によって牽引してもよいし、駆動装置を搭載して自走できるように構成してもよい。また、地中レーダ3は、アンテナ31と本体とが別体で構成されたものであってもよい。
1 空洞検知装置
2 台車
21 連結部
3 地中レーダ
31 地中レーダのアンテナ
4 支持部
41 固定フレーム
42 可動フレーム
43 溝部
2 台車
21 連結部
3 地中レーダ
31 地中レーダのアンテナ
4 支持部
41 固定フレーム
42 可動フレーム
43 溝部
Claims (4)
- 線路における路盤内部の空洞を検知するための空洞検知装置であって、
線路の軌道を走行可能な台車と、
地中の空洞を検知可能な地中レーダと、
前記台車に設けられ、前記地中レーダのアンテナを支持するための支持部とを備え、
前記支持部は、前記地中レーダのアンテナを軌間内から軌間外の所定範囲までレールに直交する左右いずれの方向にもスライド可能に支持することを特徴とする空洞検知装置。 - 前記支持部は、レールに直交する方向に設けられた長尺状の固定フレームと、その固定フレームにスライド可能に支持される長尺状の可動フレームとを有し、
前記アンテナは、前記可動フレームに取り付けられることを特徴とする請求項1に記載の空洞検知装置。 - 前記固定フレームは、着脱可能に前記台車に設けられ、溝部を有し、断面形状が4回対称の回転対称であり、
前記可動フレームは、前記溝部と係合して前記固定フレームに対してスライドすることを特徴とする請求項2に記載の空洞検知装置。 - 前記台車は、軌道を自走可能な軌道自転車と連結するための連結部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の空洞検知装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015210437A JP2017083246A (ja) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | 空洞検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=58714037
Family Applications (1)
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107514525A (zh) * | 2017-09-27 | 2017-12-26 | 江苏科技大学 | 一种用于三维雷达探测的辅助行驶升降装置及使用方法 |
JP6431573B1 (ja) * | 2017-07-12 | 2018-11-28 | 株式会社カナン・ジオリサーチ | 地中探査装置及び地中探査車両 |
KR101966329B1 (ko) * | 2017-12-01 | 2019-04-08 | 한국철도기술연구원 | 철도 자갈도상용 gpr 탐사장치 및 이를 포함하는 시스템 |
CN112485834A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-12 | 云南航天工程物探检测股份有限公司 | 一种多车道路基三维检测与成像方法 |
CN112780886A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-05-11 | 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 | 一种运营铁路隧道多测线雷达同步检测拖车 |
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2015
- 2015-10-27 JP JP2015210437A patent/JP2017083246A/ja active Pending
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